Повреждающее действие ионизирующих излучений
| Вид материала | Документы |
- Повреждающее действие ионизирующих излучений, 494.28kb.
- Тематический план лекций по радиологии для студеhтов 3 курса медицинского факультета, 72.26kb.
- Тематический план практических занятий по радиационной медицине hа IX семестр для студентов, 49.44kb.
- Свойства ионизирующих излучений взаимодействие ионизирующих излучений с веществом, 90.21kb.
- Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками, 361.11kb.
- Стандартов безопасности труда, 227.5kb.
- Основные свойства ионизирующих излучений, 51.14kb.
- Г. Н. Хлябич от 26 августа 1987 г. N 4422-87, 974.19kb.
- 1. Общие сведения и терминология, 333.05kb.
- Расписание лекций в текущем семестре: 1 неделя, 83.26kb.
Таблица 4
Патогенез лучевого повреждения
| Поглощение энергии всеми | |||
  | структурами клетки | |||
 | Радиолиз воды | |||
          Ядро Клетки | О2 | Первичные свободные радикалы Радиационно-химические процессы окисления | ||
  Фенолы | ||||
      Хромосомные аберрации | Первичные радиотоксины | | Ненасыщенные жирные кислоты | |
      Мутации | Торможение синтеза ДНК | Изменения ферментативного окисления | Липидные первичные радиотоксины | |
 Гибель клеток в процессе деления | Остановка деления | Митохондрии (мембраны) | Лизосомы (мембраны) | |
| | Остановка роста | Угнетение окис- | | |
  Изменение РНК | лительного фосфорилирования | Цитолиз | ||
     | Нарушение ферментативных процессов | | Интерфазная гибель клеток | |
  Синтез измененных белков | | | ||
  Отдаленныепоследствия | Вторичные радиотоксины | | Гибель организма | |
| | Старение | Нарушение энергетики | | |
| Образование зло- качественных опухолей | Лучевая болезнь | |||
2.2. Действие ионизирующих излучений на уровне целостного организма. Лучевая болезнь человека.
Действие ИИ на уровне целостного организма проявляется в лучевой болезни. Лучевая болезнь (ЛБ) - заболевание, развивающееся в результате
действия на организм ИИ в дозах, превышающих допустимые. Изменения функций нервной, эндокринной систем, нарушение регуляции деятельности других систем организма на ряду с клеточно-тканевыми поражениями формируют клинические проявления лучевой болезни.
Повреждающее действие ИИ особенно сказываются на стволовых клетках кроветворной ткани, эпителии гонад, тонкого кишечника и почек; в первую очередь поражаются системы, находящиеся во время облучения в состоянии активного органогенеза и дифференцировки.
Различают острые лучевые поражения и хронические.
2.2.1. Острая лучевая болезнь (ОЛБ).
С острой лучевой болезнью человек познакомился лишь в 20 веке. Она представляет собой одномоментную травму органов и систем организма и, прежде всего, острое повреждение генома клеток, главным образом, кроветворных клеток костного мозга, лимфатической системы, эпителия желудочно-кишечного тракта и почек, клеток печени, легких и других органов. ОЛБ возникает после тотального однократного внешнего равномерного облучения в дозе превышающей 1,0 Гр. При этом радиационному воздействию подвергаются одновременно все системы, органы, ткани и клетки в одинаковой дозе. ОЛБ представляет собой своеобразную клеточно-тканевую патологию, в основе возникновения которой лежит прямое поражение радиацией облучаемого биосубстрата. В реализации интегрального ответа организма принимают участие системы регуляции поддержания гомеостаза. Однако, их патогенетическое значение в развитии ОЛБ значительно меньше. Чем вклад прямых структурно-клеточных последствий облучения.
ОЛБ характеризуется тремя основными клиническими синдромами:
- Костно-мозговой (гематологический) синдром. В основе его возникновения лежит первичное повреждение ИИ родоначальных клеточных элементов, главным образом, стволовых клеток, массовая гибель делящихся клеток костного мозга. Глубокие нарушения в кроветворной системе определяют склонность к кровотечениям - возникают вторичные изменения - множественные кровоизлияния в кожу, слизистые, паренхиматозные органы, обнаруживающиеся в разгар заболевания (геморрагический синдром).
- Желудочно-кишечный эпителиальный синдром. Он включает клеточное опустошение ворсинок и крипт кишечника, инфекционные процессы, поражения кровеносных сосудов, нарушение баланса жидкости и электролитов, нарушения секреторной, моторной, барьерной функции кишечника.
- Церебральный синдром. Поражение ЦНС характеризуется нарушением кровообращения и ликворообращения с развитием отека мозга. Причиной гибели нервных клеток может явиться их непосредственное повреждение либо опосредованное при повреждении других систем, в частности, кровеносных сосудов.
В зависимости от дозы ИИ, вызвавшей ОЛБ и преобладания того или иного синдрома выделяют несколько форм ОЛБ (табл. 5).
Краткая характеристика отдельных форм ОЛБ.
- Типичная костно-мозговая форма.
Развивается при облучении в дозах 1-10 Гр. Характеризуется преимущественным поражением костного мозга (костно-мозговой синдром). Летальность 50%. В зависимости от дозы различают IV степени тяжести типичной формы ОЛБ:
I - лёгкой степени (1-2 Гр);
II - средней степени (2-4 Гр);
III - тяжёлой степени (4-6 Гр);
IУ - крайне тяжёлой степени (свыше 6 Гр).
В течение этой формы лучевой болезни различают три периода:
формирования, восстановления, исхода и последствий.
Таблица 5
Шкала биологических эффектов при общем облучении.
| Доза /Грей/ | Э ф ф е к т |
| менее 0,001 | Угнетение жизнедеятельности |
| 0,001-0,002 | Оптимум жизнедеятельности |
| 0,002-0,05 | Стимуляция жизнедеятельности |
| 0,05-0,1 | Регистрация мутаций |
| 0,1-0,5 | Временная мужская стерильность |
| 0,5-1,0 | Нарушение кроветворения, первичные нарушения иммунитета, удвоение мутаций, учащение злокачественных новообразований |
| 1-2 | Иммунодефицитные состояния /пострадиационный канцерогенез и др./ |
| 1-10 | Костно-мозговая форма ОЛБ /тяжёлое поражение костного мозга, геморрагический синдром/. Летальность 50 %. |
| 10-20 | Кишечная форма ОЛБ /тяжёлое поражение слизистой кишечника. Эпителиально-клеточный синдром/. Летальность 100 %. |
| 20-80 | Токсемическая форма ОЛБ /тяжёлая аутоинтоксикация, нарушения гемодинамики/. Летальность 100 %. |
| свыше 80 | Церебральная форма ОЛБ /судорожно-паралитический синдром, коматозное состояние/. Летальность 100 %. |
| 150-200 и выше | Смерть под лучом |
Период формирования протекает в 4 фазы:
- первичной острой реакции;
- мнимого клинического благополучия (скрытая фаза);
- разгара болезни - выраженных клинических проявлений;
- раннего восстановления.
Фаза первичной острой реакции проявляется при дозах, превышающих 1 Гр, развивается в первые минуты-часы после облучения и продолжается 1-3 дня. Появляется тошнота, рвота, сухость и горечь во рту, чувство тяжести в голове, головная боль, общая слабость, сонливость. В тяжёлых случаях - падение АД, кратковременная потеря сознания, субфебрильная температура, ассиметрия сухожильных рефлексов, кожных вазомоторных реакций. В периферической крови - нарастающий нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом лейкоцитарной формулы влево, переходящий в лейкопению, абсолютная и относительная лимфопения. В костном мозге - снижение митотического индекса и исчезновение молодых форм клеток. Возникшая активация гипофиз-адреналовой системы приводит к усиленной секреции гормонов коры надпочечников, что может иметь приспособительное значение.
Фаза мнимого клинического благополучия характеризуется включением защитных механизмов организма. Самочувствие больных становится удовлетворительным, проходят клинические видимые признаки болезни. Длительность - 1-2 недели - 1 месяц. Однако, в эту фазу нарастает поражение системы крови: в периферической крови прогрессирует лимфопения на фоне лейкопении, нейтропения, снижается содержание ретикулоцитов и тромбоцитов. В костном мозге развивается истощение ростков кроветворения может отмечаться эпиляция волос, атрофия гонад, развитие изменений в тонком кишечнике и коже.
Фаза выраженных клинических проявлений (фаза разгара). Самочувствие больных резко ухудшается, нарастает слабость, вновь проявляются диспептические расстройства, повышается температура, увеличивается СОЭ, прогрессирует анемия и тромбоцитопения, развивается агранулоцитоз, геморрагический синдром, степень его выраженности колеблется в широких пределах в зависимости от тяжести поражения; дополнительные травмы усиливают явления кровоточивости. Лимфатические узлы выглядят увеличенными за счёт геморрагического пропитывания. Обильные кровоизлияния в кожу, слизистые оболочки, желудок, кишечник, надпочечники, лёгкие, мозг сердце, захватывая проводящую систему, могут иметь решающее значение в исходе заболевания. Усугубляют ситуацию возникающие инфекционные осложнения - язвенно-некротические гингивиты, некротические ангины, пневмония, воспалительные изменения в кишечнике. Всё это создаёт угрозу для жизни больного.
Фаза раннего восстановления характеризуется нормализацией температуры, улучшением самочувствия, появлением аппетита, восстановлением сна; прекращается кровоточивость, исчезают диспептические явления, нарастает масса тела, восстанавливаются морфологические и биохимические показатели крови, мочи. Продолжительность фазы восстановления - 2-2, 5 месяцев, хотя отдельные проявления (облысение, способность к воспроизводству) возобновляются лишь к 4-6 месяцам.
Общая продолжительность периода формирования острой лучевой болезни и его фаз определяется дозой и индивидуальной радиочувствительностью организма. Возможен летальный исход.
Кишечная форма ОЛБ возникает при облучении в диапазоне доз 10-20 Гр. Летальность 100 %. Основные клинические проявления связаны с поражением желудочно-кишечного тракта: тошнота, рвота, кровавый понос, метеоризм, паралитическая непроходимость кишечника. Отмечается лейкопения, лимфопения, может иметь место картина сепсиса. К летальному исходу при кишечной форме ОЛБ приводит дегидратация организма, сопровождающаяся потерей электролитов и белка, развитие необратимого шока, связанного с действием микробных и тканевых токсинов, интоксикация организма продуктами кишечного содержимого организма в связи с нарушением барьерных функций кишечника.
3. Токсемическая форма ОЛБ возникает при облучении в дозах 20-80 Грей, характеризуется выраженными гемодинамическими нарушениями, главным образом, в кишечнике, печени, парезом сосудов, тахикардией, кровоизлияниями, тяжелой аутоинтоксикацией и менингеальными симптомами (отёк мозга). Наблюдается олигурия и гиперазотемия вследствие поражения почек. Развивается интоксикация организма продуктами распада. Смерть наступает на 4-7-е сутки (летальность 100 %).
4. Церебральная форма ОЛБ возникает при облучении в дозах 80 Гр и выше. Смерть наступает в течении 1-3 суток сразу после или в ходе самого облучения («смерть под лучом»). Характеризуется развитием судорожно-паралитического синдрома, нарушениями крово- и лимфообращения в ЦНС, сосудистого тонуса и терморегуляции. Позднее появляются нарушения со стороны ЖКТ, происходит прогрессивное снижение кровяного давления. Летальность 100 %. Причиной смерти при церебральной форме ОЛБ является тяжелые и необратимые нарушения ЦНС, характеризующиеся значительными структурными изменениями, гибелью клеток коры головного мозга и нейронов ядер гипоталамуса.
В таблице 6 представлена краткая характеристика основных проявлений острой лучевой болезни человека при общем относительно равномерном облучении (по А.К. Гуськовой и др., 1985).